一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统的制作方法

1.本实用新型属于燃煤发电机组热电联产供热技术领域，具体涉及一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统。


背景技术：

2.近年来，发电装机容量快速增长，而用电需求增长缓慢，同时随着清洁能源的迅猛发展，的用电结构发生较大变化，大型火电机组深度调峰至低负荷运行已成为常态。当燃煤发电机组频繁参与深度调峰时，承担工业供汽的煤电机组必须要保证工业供汽参数的可靠性和稳定性，需按质按量满足用汽企业的要求，以避免用汽企业因蒸汽品质和蒸汽量下降引起减产甚至停产问题，造成严重的经济损失。
3.大量燃煤发电机组通过技术改造承担对外工业供汽，对于基于中低压联通管供热蝶阀参调的中排抽汽供汽技术已普遍应用。该工业供汽技术属于可调整抽汽，在汽轮发电机组变工况运行过程中通过阀门参与调节，维持工业供汽压力和流量的稳定。但机组在较低负荷运行时，调门进一步关小，对蒸汽大幅提压导致中压缸排汽温度进一步提高。当中排温度超过安全限定值时，引起设备安全隐患，导致热电联产机组因承担工业供汽无法满足电网深度调峰要求。
4.中低压连通管可调抽汽技术运行范围窄，煤电机组深度调峰需求和供汽能力保障的矛盾难以有效解决，当前有切换至高等级抽汽诸如热再的解决思路，但存在管道阀门投资大、供汽能耗高等缺点。总之，目前未有兼顾投资和运行经济性的拓宽中低压连通管可调工业供汽方案运行范围的解决办法。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有中排工业供汽技术中运行范围窄、深度调峰需求和低负荷工业供汽能力保障的矛盾难以有效解决的不足，提供一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统。
6.为了达到上述目的，本实用新型包括高压缸、中压缸和低压缸；
7.高压缸通过冷再管道连接再热器，再热器通过再热管道连接中压缸，中压缸的排气一部分通过四抽管道进入除氧器和汽动给水泵用小汽轮机，其余排汽进入中低压连通管；
8.冷再管道上连接有抽汽降温管路的一端，抽汽降温管路的另一端通过喷射喷嘴连接四抽管道和中低压连通管，抽汽降温管路上设置有可调阀门组，四抽管道和中低压连通管内均设置有若干温度测点。
9.中低压连通管中的排气一部分进入工业供汽管道，其余进入低压缸。
10.低压缸连接凝汽器。
11.工业供汽管道上设置有阀门组。
12.中低压连通管上设置有调节阀门。
13.抽汽降温管路的喷射喷嘴设置在四抽管道靠近抽汽口位置。
14.抽汽降温管路的喷射喷嘴设置在中低压连通管靠近中压缸排汽位置。
15.高压缸连接主蒸汽管道。
16.与现有技术相比，本实用新型的系统通过设置抽汽降温管路，使抽汽降温管路的一端连接冷再管道，另一端通过喷射喷嘴连接四抽管道和中低压连通管，从冷再管道抽汽，对四抽管道和中低压连通管进行喷洒降温，通过中排温度运行测点监视，调整抽汽量，保证机组低负荷稳定工业供汽运行时中排温度低于安全运行限值，运行方式灵活，既能保证工业供汽品质和供汽量的要求，又能满足机组深度调峰状态下宽负荷运行，避免了工业供汽系统的二次改造。
附图说明
17.图1为本实用新型的系统结构图；
18.图2为本实用新型中温度测点和喷射喷嘴的布设示意图；
19.图3为实施例中不同负荷下中排温度和冷再温度的变化曲线图；
20.其中，1、高压缸，2、中压缸，3、主蒸汽管道，4、再热管道，5、冷再管道，6、低压缸，7、中低压连通管，8、四抽管道，9、抽汽降温管路，10、调节阀门，11、工业供汽管道，12、阀门组，13、可调阀门组，14、凝汽器，15、喷射喷嘴，16、温度测点。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
22.参见图1和图2，本实用新型包括高压缸1、中压缸2和低压缸6，锅炉过热器产生的主蒸汽通过主蒸汽管道3进入高压缸1，主蒸汽在高压缸1内膨胀作功后的排汽通过冷再管道5进入锅炉再热器；锅炉再热器产生的再热蒸汽通过再热管道4进入中压缸2，再热蒸汽在中压缸2内膨胀作功后的排汽一部分通过四抽管道8进入除氧器和汽动给水泵用小汽轮机，其余排汽进入中低压连通管7，进入中低压连通管7的蒸汽一部分进入工业供汽管道11，其余全部进入低压缸6；中压缸2排汽进入低压缸6膨胀作功后排入凝汽器14，冷凝后进入热力系统完成热力循环；抽汽降温管路9，抽汽来自于冷再管道5，通过可调阀门组13分别进入四抽管道8靠近抽汽口位置和中低压连通管7靠近中压缸排汽位置。抽汽降温管路9抽汽管道上设置有可调阀门组13。抽汽降温管路9在中压缸排汽温度高于安全运行限值时启动。抽汽降温管路的冷再蒸汽通过在四抽管道8和中低压连通管7周向平均分布的多个喷嘴15喷入管道内。抽汽降温管路在四抽管道8和中低压连通管7周向分别设置3个温度测点16。
23.工作原理：
24.在机组低负荷运行工况，为满足用户需求，中低压连通管供热蝶阀进一步关小以大幅抬升中排压力，同时中排温度大幅升高引起四抽管道、除氧器、给水泵小汽轮机、中低压连通管、低压缸等设备安全隐患，本实用新型提出掺入高压低温蒸汽以降低中排蒸汽温度。按照压力上寻的顺序，可行的冷却蒸汽只有冷再蒸汽。
25.热电联产机组采用基于中低压连通管参调的中排可调整抽汽方式对外供给工业蒸汽压力等级范围约为0.8～1mpa。某1000mw超超临界机组承担0.9mpa，100t/h的工业抽汽，汽轮机制造厂给出的中排温度限定值约为400℃，经核算，在不同负荷下中排温度和冷
再温度的变化曲线如图3所示。
26.由图3中可以看到，低负荷供汽工况下，机组由于调门大幅关小以提高中排压力导致中压缸效率大幅下降，中排温度大幅上升，在负荷下降至约750mw时，中排温度就达到的安全运行限值400℃，若不对中排蒸汽进行降温，机组负荷将无法继续深调；而冷再温度随负荷下降变化不大，因此负荷越小，冷再温度和中排温度的差值越大。故低负荷下可以达到抽冷再蒸汽来对中压缸排汽降温的目的。
27.中高负荷工况运行，对上述超超临界1000mw机组负荷在755mw(为保证机组安全运行，高出安全运行限值400℃对应的负荷5mw)以上时，在满足工业供汽参数和流量要求的条件下，中排温度低于安全运行限值。此时控制逻辑为：抽汽降温管路不投运，可调阀门组13关闭。
28.低负荷工况运行，对上述超超临界1000mw机组负荷在755mw以下时，为保证供汽参数和流量，调门10大幅关小，导致中压缸做功能力进一步降低，排汽温度大幅升高，高于汽轮机厂级给出的限定值，危及设备安全。此时控制逻辑为：抽汽降温管路投运，可调阀门组13开启。
29.通过中排温度运行测点监视，调节可调阀门组13的阀门开度，进一步调整抽汽量，保证机组低负荷稳定工业供汽运行时中排温度低于安全运行限值，实现机组宽负荷运行的目的。


技术特征：
1.一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，包括高压缸(1)、中压缸(2)和低压缸(6)；高压缸(1)通过冷再管道(5)连接再热器，再热器通过再热管道(4)连接中压缸(2)，中压缸(2)的排气一部分通过四抽管道(8)进入除氧器和汽动给水泵用小汽轮机，其余排汽进入中低压连通管(7)；冷再管道(5)上连接有抽汽降温管路(9)的一端，抽汽降温管路(9)的另一端通过喷射喷嘴(15)连接四抽管道(8)和中低压连通管(7)，抽汽降温管路(9)上设置有可调阀门组(13)，四抽管道(8)和中低压连通管(7)内均设置有若干温度测点(16)。2.根据权利要求1所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，中低压连通管(7)中的排气一部分进入工业供汽管道(11)，其余进入低压缸(6)。3.根据权利要求2所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，低压缸(6)连接凝汽器(14)。4.根据权利要求2所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，工业供汽管道(11)上设置有阀门组(12)。5.根据权利要求2所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，中低压连通管(7)上设置有调节阀门(10)。6.根据权利要求1所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，抽汽降温管路(9)的喷射喷嘴设置在四抽管道(8)靠近抽汽口位置。7.根据权利要求1所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，抽汽降温管路(9)的喷射喷嘴设置在中低压连通管(7)靠近中压缸排汽位置。8.根据权利要求1所述的一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，其特征在于，高压缸(1)连接主蒸汽管道(3)。

技术总结
本实用新型公开了一种中低压连通管可调抽汽宽负荷运行的系统，本实用新型通过设置抽汽降温管路，使抽汽降温管路的一端连接冷再管道，另一端通过喷射喷嘴连接四抽管道和中低压连通管，从冷再管道抽汽，对四抽管道和中低压连通管进行喷洒降温，通过中排温度运行测点监视，调整抽汽量，保证机组低负荷稳定工业供汽运行时中排温度低于安全运行限值，运行方式灵活，既能保证工业供汽品质和供汽量的要求，又能满足机组深度调峰状态下宽负荷运行，避免了工业供汽系统的二次改造。工业供汽系统的二次改造。工业供汽系统的二次改造。


技术研发人员：石慧 王洋 蔡国忠 陈建忠 尤亮 陈韶华 吕凯 薛朝囡
受保护的技术使用者：中国华能集团有限公司
技术研发日：2021.03.05
技术公布日：2021/10/15